А. А. Зайков, С. Ю. Ярославцева, Э. Р. Ивашкевич

 

ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ

ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Учебное пособие.

 

 

КИРОВ – 2004

УДК 611 616

 

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Кировской государственной медицинской академии от                           (протокол №).

 

Проводящие пути центральной нервной системы: учебное пособие для студентов медицинских вузов по анатомии человека./ Сост.: Зайков А.А., Ярославцева С.Ю., Ивашкевич Э.Р. – Киров: Кировская государственная медицинская академия, 2004 г. – 35 с. илл. 22 рис.

 

Учебно-методическое пособие содержит обобщенные и систематизированные данные о проводящих путях центральной нервной системы человека и иллюстрировано большим количеством рисунков и схем.

Пособие предназначено для студентов медицинских вузов.

Рецензенты: заведующий кафедрой неврологии КГМА доктор      медицинских наук профессор Б.Н.Бейн;

заведующий кафедрой гистологии КГМА, доктор медицинских наук профессор В.Б.Зайцев.

 

© Зайков А.А., Ярославцева С.Ю., Ивашкевич Э.Р.

© КГМА, Киров – 2004.

 

«Главным, в организации нервной системы, является организация ее связей». Эта точная формулировка известного нейроморфолога Б.И.Лаврентьева раскрывает значение проводящих путей центральной нервной системы. Обеспечивая передачу информации о состоянии внешней и внутренней среды организма, связывая между собой различные центры спинного и головного мозга, проводящие пути обеспечивают рефлекторную деятельность нервной системы. «Возбуждение, - указывал И.П.Павлов, - по нервным волокнам, как по проводам, бежит в ЦНС и оттуда, благодаря установленным связям по другим проводам бежит к рабочему органу, трансформируясь, в свою очередь, в специфический процесс клеток этого органа». Между разнообразными центрами, между клеточными группами головного и спинного мозга существует бесконечное множество связей. Эти связи обеспечиваются нервной системой при ведущей роли её высшего органа – коры больших полушарий. «Чем совершеннее нервная система животного организма, - писал И.П.Павлов, - тем она централизованнее, тем высший отдел её является все в большей степени распорядителем всей деятельности организма». Таким образом, анатомически проводящие пути представляют собой совокупность тесно расположенных одно возле другого нервных волокон одинакового происхождения, соединяющие различные отделы нервной системы и объединенные в системы пучков, характеризующихся общностью строения и функций.

Знания основных связей центральной нервной системы необходимы врачу для ясного и правильного представления о структурно-функциональной организации нервной системы. Прежде чем приступить к рассмотрению морфологии отдельных проводящих путей, необходимо точно определить некоторые термины.

Под термином «проводящий путь» следует понимать весь нервный путь: для афферентных путей - от рецептора до подкоркового или коркового центра; для эфферентных путей - от моторного центра до эффекторного органа. Проводящий путь включает не только волокнистые структуры (белое вещество), но и соответствующие переключательные (клеточные) центры (нервные ядра).        

В основе строения и функции нервной системы лежит рефлекторная дуга, состоящая из цепи нейронов. По этой цепи передается возбуждение от периферии (рецептора) к центру (к серому веществу спинного и головного мозга) и далее снова на периферию (эффектору). Соответственно этому простая рефлекторная дуга, замыкающаяся в пределах спинного мозга, состоит из 3 нейронов:

1) афферентного (центростремительного),

2) ассоциативного (вставочного)

3) эфферентного (центробежного).

По мере развития головного мозга возникают и разрастаются двухсторонние связи спинного мозга с головным, вследствие чего увеличивается число связанных с ним афферентных и эфферентных нейронов. Рефлекторная дуга усложняется, появляются цепи нейронов, образующих афферентные и эфферентные проводящие пути.

Проводящие пути – это система волокон, состоящая из цепи анатомически и функционально взаимосвязанных нейронов, переключающихся в ядра головного и спинного мозга, обеспечивающих проведения одинаковых по функции нервных импульсов в строго определенном направлении.

 

 

Рис. 1. Схема ассоциативных (1), комиссуральных (2) и проекционных проводящих путей (3).                                                                                                                                                                                                                                                                                 

Проводящие пути в пределах центральной нервной системы состоят из трактов (пучков). Тракты - однонейронны и представлены аксонами нервных клеток, то есть составляют белое вещество головного и спинного мозга. Название их, как правило, включает наименование структур, которые данные тракты связывают. Например, корково-спинномозговой тракт соединяет кору больших полушарий головного мозга с сегментарным аппаратом спинного мозга. Некоторые тракты именуются по морфологическим признакам. Так, клиновидный пучок задних канатиков спинного мозга называется по форме ядра (клиновидное), где этот пучок заканчивается. Соседний с ним тонкий пучок обязан своим названием тонким нервным волокнам, которые его образуют.

В спинном и головном мозге по строению и функции выделяют три группы нервных проводящих путей: ассоциативные, комиссуральные и проекционные (рис. 1).

АССОЦИАТИВНЫЕ ПУТИ

Ассоциативные нервные волокна (neurofibrae associationes) соединяют участки серого вещества в пределах одной половины мозга, различные функциональные центры (рис. 2). Выделяют короткие и длинные ассоциативные волокна. Короткие соединяют близлежащие участки серого вещества и располагаются в пределах одной доли мозга (внутридолевые пучки волокон). Некоторые ассоциативные волокна, соединяющие серое вещество соседних извилин, дугообразно изгибаются в виде буквы U и называются дугообразными волокнами большого мозга (fibrae arcuatae cerebri). Ассоциативные нервные волокна, выходящие в белое вещество полушария (за пределы коры), называются экстракортикальными.

Длинные ассоциативные волокна связывают участки серого вещества, далеко отстоящие друг от друга, принадлежащие различным долям (междолевые пучки волокон). К длинным ассоциативным путям относят:

1. Верхний продольный пучок (fasciculus longitudinalis superior) - находится в верхней части белого вещества полушария большого мозга и соединяет кору лобной доли с теменной и затылочной.

2. Нижний продольный пучок (fasciculus longitudinalis inferior) -находится в нижних отделах полушария и соединяет кору височной доли с затылочной.

3. Крючковидный пучок (fasciculus uncinatus) - дугообразно изгибаясь впереди островка, соединяет кору лобного полюса с передней частью височной доли.

4. Пояс или поясной пучок (cingulum) - охватывает в виде кольца мозолистое тело и соединяет участки коры в лобной, затылочной и височной долях.

5. Подмозолистый пучок (fasciculus subcallosus) или лобно-затылочный пучок (fasciculus fronto - occipitalis) - располагается кнаружи от поясного пучка и соединяет участки коры в лобных извилинах и в извилинах латеральной поверхности затылочной доли.

В спинном мозге ассоциативные волокна соединяют серое вещество различных сегментов и образуют передние, латеральные и задние собственные пучки спинного мозга (fasciculi proprii ventrales, laterales et dorsales) и располагаются по периферии серого вещества. Короткие пучки связывают соседние сегменты, перекидываясь через 2-3 сегмента, длинные пучки - далеко отстоящие друг от друга сегменты.

Межсегментарные связи могут осуществляться ветвлением центрального отростка псевдоуниполярного нейрона спинального ганглия. Вступившие через задние корешки центральные отростки в белом веществе спинного мозга Т-образно делятся, и восходящие и нисходящие ветви образуют синаптические связи с мотонейронами разных по уровню расположения сегментов, но своей стороны спинного мозга.

Межсегментарные связи могут быть образованы вставочными нейроцитами (так называемыми рассеянными или пучковыми клетками). В этом случае центральный отросток чувствительного нейрона оканчивается синапсом на вставочном нейроците. Аксон последнего делится на восходящую и нисходящую ветви, которые, в свою очередь, заканчиваются на мотонейронах гомолатеральной стороны.

                                                                                                                                       

 

Рис. 2. Ассоциативные проводящие пути.

 

                    КОМИССУРАЛЬНЫЕ ПУТИ

 

Комиссуральные нервные волокна (neurofibrae commissurales) соединяют серое вещество правого и левого полушарий, аналогичные центры правой и левой половин мозга с целью координации их функции. Комиссуральные волокна проходят из одного полушария в другое, образуют спайки (мозолистое тело, спайка свода, передняя спайка, спайка поводков).

В мозолистом теле располагаются волокна, соединяющие новые, более молодые, отделы коры (neopaleum), корковые центры правого и левого полушарий, в которых волокна мозолистого тела расходятся веерообразно, образуя лучистость мозолистого тела (radiatio corporis callosi). Комиссуральные волокна, идущие в колене и клюве мозолистого тела, соединяют друг с другом участки коры лобных долей правого и левого полушарий мозга. Загибаясь кпереди, пучки этих волокон как бы охватывают с двух сторон переднюю часть продольной щели большого мозга и образуют лобные (большие) щипцы (forceps frontalis major). В стволе мозолистого тела проходят нервные волокна, соединяющие кору центральных извилин, теменных и височных долей двух полушарий мозга. Валик мозолистого тела состоит из комиссуральных волокон, которые соединяют кору затылочных и задние отделы теменных долей правого и левого полушарий большого мозга. Изгибаясь кзади, пучки этих волокон охватывают задние отделы продольной щели большого мозга и образуют затылочные (малые) щипцы (forceps occipitalis minor).

Большая часть комиссуральных волокон, входящих в состав передней спайки, - это пучки, соединяющие друг с другом передне-медиальные участки коры височных долей обоих полушарий в дополнение к волокнам мозолистого тела.

В спайке свода проходят комиссуральные волокна, которые связыва-ют участки коры правой и левой височной долей полушарий большого мозга, правого и левого гиппокампов.

В задней спайке мозга проходят комиссуральные пути, связывающие клеточные структуры среднего и промежуточного мозга.

В спайке поводков проходят комиссуральные волокна соединяющие поводки промежуточного мозга той и другой стороны.

Комиссуральные связи в спинном мозге образованы рассеянными клетками. На них заканчивается центральный отросток афферентного нейроцита, а их аксон переходит на противоположную сторону спинного мозга и вступает в синаптическую связь с мотонейронами противоположной стороны.

                                ПРОЕКЦИОННЫЕ ПУТИ

Проекционные нервные волокна (neurofibrae projectiones) представляют собой системы нервных проводников, связывающих кору большого мозга и мозжечка с подкорковыми ядрами, мозговым стволом, спинным мозгом и через них с периферией; они осуществляют проекцию периферии на кору и проекцию коры на периферию. Соответственно этому проекционные пути подразделяют на афферентные (восходящие) и эфферентные (нисходящие).

                             Афферентные проводящие пути

Восходящие проекционные пути (афферентные, чувствительные) несут в головной мозг импульсы, возникшие в результате воздействия на организм факторов внешней среды, а также импульсы от органов движения, от внутренних органов, сосудов. По характеру проводимых импульсов афферентные пути подразделяются на три группы.

1. Экстероцептивные пути - несут импульсы (болевые, температурные, тактильные, давления), возникшие в результате воздействия внешней среды на кожные покровы.

2. Проприоцептивные пути - проводят импульсы от органов движения (мышц, сухожилий, суставных капсул, связок), несут информацию о положении частей тела в пространстве.

3. Интероцептивные пути - проводят импульсы от внутренних органов, сосудов, где хемо-, баро- и механорецепторы воспринимают состояние внутренней среды организма, интенсивность обмена веществ, химизм крови и лимфы, давление в сосудах.

                                        Экстероцептивные пути

Проводящий путь болевой и температурной чувствительности.

Рецепторы болевой и температурной чувствительности заложены в коже и подкожной основе туловища, конечностей, а также тех частей шеи головы, которые получают иннервацию от спинномозговых нервов.

Общее число температурных точек на поверхности кожи у взрослого человека равно приблизительно 280 тыс., причем 30 тыс. приходится на долю точек, воспринимающих тепло.

Наиболее чувствительны к температурным раздражениям веки, грудные железы, спина. Область лба малочувствительна к теплу и очень восприимчива к холоду. Малочувствительны к резким тепловым раздражениям кожа головы, нижних конечностей, слизистая оболочка полости рта и языка.

Наряду с точками, реагирующими на холод, тепло, существуют самостоятельные болевые точки, общее число которых на Асей поверхности кожи достигает 2 – 4 млн., на 1 кв. см их можно насчитать от 100 до 200. Однако, на кончике носа, на поверхности уха, на подошвах и ладонях число точек снижается до 40 – 70 на 1 кв. см.

Импульсы передаются по чувствительным волокнам спинномозговых нервов клеткам спинномозговых ганглиев, которые представляют собой 1-й нейрон. Центральные отростки аксонов этих клеток входят в спинной мозг в составе задних корешков и оканчиваются в сером веществе заднего рога (nucleus proprius cornu posterioris). Расположенные здесь пучковые клетки являются 2-м нейроном, их отростки переходят в центральном промежуточном веществе (substantia grisea intermedia centralis) на противоположную сторону (перекрест) и образуют латеральный спинно-таламический путь (tractus spinothalamicus lateralis). Последний поднимается в боковом канатике спинного мозга. В продолговатом мозге боковой спинно-таламический путь располагается позади ядра оливы, а затем присоединяется к латеральному краю медиальной петли и в ее составе достигает дорсо-латеральных ядер таламуса, в которых находится 3-й нейрон проводящего пути. Отростки нейронов этих ядер проходят в составе таламо-коркового пути (fibrae thalamocorticales) через заднюю треть задней ножки внутренней капсулы и оканчиваются во внутреннем зернистом слое коры постцентральной извилины (первичные корковые поля 1, 2, 3 - ядро анализатора общей чувствительности) и верхней теменной дольки (вторичное корковое поле 5). От рецепторов головы импульсы передаются по тройничному нерву (см. ниже).

Поскольку латеральный спинно-таламический путь является полностью перекрещенным проводящим путем (все волокна второго нейрона переходят на противоположную сторону), при повреждении одной половины спинного мозга полностью исчезает болевая и температурная чувствительность на противоположной стороне тела ниже места повреждения.

По передней части спинно-таламического пути передается болевая чувствительность, а по задней – термическая.

 

 

 

Рис. 3. Проводящие пути температурной, болевой чувствительности, осязания и давления.

 

Проводящий путь тактильной чувствительности кожи.

 

Рецепторы тактильной чувствительности (чувство осязания) заложены в коже и подкожной основе туловища, конечностей, а также тех частях шеи и головы, которые получают иннервацию от спинномозговых нервов.

Наибольшей чувствительностью к давлению обладает язык и нос, затем идут последовательно губы, кончики пальцев, тыл кисти, живот, паховая область. Чувствительность языка почти в 25 раз превышает чувствительность кожи в паховой области. Общее количество рецепторов, воспринимающих прикосновение и давление на всей поверхности кожи человека превышает 600 тыс. На коже головы их количество достигает 200 – 300 на 1 кв. см, а на голени всего 10 -12 рецепторов на 1 кв. см.

Импульсы передаются по чувствительным волокнам спинномозговых нервов клеткам спинномозговых ганглиев, которые представляют собой 1-й нейрон. Центральные отростки аксонов этих клеток входят в спинной мозг в составе задних корешков и оканчиваются в сером веществе заднего рога (nucleus proprius cornu posterioris). Расположенные здесь пучковые клетки являются 2-м нейроном, их отростки переходят в центральном промежуточном веществе спинного мозга (substantia grisea intermedia centralis) на противоположную сторону (перекрест) и образуют передний спинно-таламический путь (tractus spinothalamicus anterior), который поднимается в переднем канатике спинного мозга. В продолговатом мозге передний спинно-таламический путь располагается позади ядра оливы, а затем присоединяется к латеральному краю медиальной петли и в ее составе достигает дорсо-латеральных ядер таламуса, в которых находится 3-й нейрон проводящего пути. Отростки нейронов этих ядер проходят в составе таламо-коркового пути (fibrae thalamocorticales) через заднюю треть задней ножки внутренней капсулы и оканчиваются во внутреннем зернистом слое коры постцентральной извилины (первичные корковые поля 1, 2, 3 - ядро анализатора общей чувствительности) и верхней теменной дольки (вторичное корковое поле 5). От рецепторов головы импульсы передаются по тройничному нерву (см. ниже).

Часть волокон проводящего пути тактильной чувствительности идет в составе заднего канатика спинного мозга вместе с аксонами проводящего пути проприоцептивной чувствительности. В связи с этим при поражении одной половины спинного мозга кожное чувство осязания и давления на противоположной стороне не исчезает полностью, как в случае с болевой чувствительностью, а только снижается. Необходимо отметить, что не все волокна, несущие импульсы осязания и давления, переходят на противоположную сторону в спинном мозге.

 

                             Проприоцептивные пути

Проводящие пути проприоцептивной чувствительности коркового направления.

Рецепторы заложены в подкожной основе (экстероцепторы), мышцах, сухожилиях, суставных поверхностях, связках, фасциях, надкостнице (проприоцепторы). Импульсы передаются по чувствительным волокнам спинномозговых нервов клеткам спинномозговых ганглиев, представляющим

собой 1-й нейрон. Центральные отростки аксонов этих клеток вступают в спинной мозг в составе задних корешков и входят в задний канатик, образуя

тонкий пучок (Голля) (fasciculus gracilis) и клиновидный пучок (Бурдаха) (fasciculus cuneatus). Аксоны входят в задний канатик, начиная с нижних сегментов спинного мозга. Каждый следующий пучок аксонов прилежит с латеральной стороны к уже имеющимся. Таким образом, наружные отделы заднего канатика (клиновидный пучок) заняты аксонами клеток, осуществляющих проприоцептивную иннервацию груди, шеи и верхних конечностей. Аксоны, занимающие внутреннюю часть заднего канатика (тонкий пучок), несут проприоцептивные импульсы от нижних конечностей и нижней половины туловища. Пучки аксонов поднимаются в продолговатый мозг и оканчиваются в тонком и клиновидном ядрах (nucleus gracilis et nucleus cuneatus), где заложен 2-й нейрон проводящего пути. Аксоны клеток тонкого и клиновидного ядер дугообразно изгибаются вперед и медиально на уровне нижнего угла ромбовидной ямки и в межоливном слое переходят на противоположную сторону, образуя перекрест медиальных петель (decussatio

lemniscorum medialium). Пучок волокон, обращенных в медиальном направлении получил название внутренних дугообразных волокон (fibrae arcuatae internae), которые являются началом медиальной петли (lemniscus medialis). Они поднимаются через покрышку моста  и среднего мозга к таламусу, оканчиваясь в его дорсо-латеральных ядрах. В ядрах таламуса локализуется 3-й нейрон проводящего пути; отростки нейронов этих ядер проходят в составе таламо-коркового пути (fibrae thalamocorticales) через заднюю треть задней ножки внутренней капсулы и оканчиваются во внутреннем зернистом слое коры постцентральной извилины (первичные корковые поля 1, 2, 3 - ядро анализатора общей чувствительности) и верхней теменной дольки (вторичное корковое поле 5). Описанный путь связан с так называемой эпикритической чувствительностью, то есть способностью к точной локализация раздражений и их качественной и количественной оценке.

Часть волокон 2-го нейрона по выходе из тонкого и клиновидного ядер изгибается кнаружи и разделяется на два пучка. Один пучок - задние наружные дугообразные волокна (fibrae arcuatae externae posteriores) -направляется в нижнюю мозжечковую ножку своей стороны и заканчивается в коре червя мозжечка. Волокна другого пучка - передние наружные дугообразные волокна (fibrae arcuatae externae anteriores) - уходят вперед,

 

Рис. 4. Проводящие пути проприоцептивной чувствительности коркового направления.

 

переходят на противоположную сторону, огибают с латеральной стороны оливное ядро и также через нижнюю мозжечковую ножку направляются к коре червя мозжечка. Передние и задние наружные дугообразные волокна несут проприоцептивные импульсы к мозжечку.

Передача раздражений, приходящих по проводникам проприоцептивной и кожной чувствительности, на эфферентные пути происходит на спинномозговом и корковом уровнях. В спинном мозге импульсы переключаются с афферентных волокон задних корешков на двигательные клетки переднего рога непосредственно или через вставочные нейроны расположенные в центральном промежуточном веществе и в переднем роге. По волокнам собственных пучков (fasciculi proprii) происходит распространение раздражений на серое вещество других сегментов, благодаря чему ответная реакция может захватывать многие мышцы.

В коре большого мозга происходит анализ и синтез поступающих сигналов и формируются программы действий, которые передаются из заднего отдела полушария (теменные доли) в передний отдел (лобную долю), где берут начало двигательные пирамидный и экстрапирамидные пути.